Устройство для фиксации перекрывного органа клапана

 

Изобретение относится к машиностроению, более узко - к арматуре, устанавливаемой на различных магистралях, трубопроводах и других коммуникациях, в частности к клапанам, а более конкретно - к запорным клапанам и более узко - к устройствам для фиксации затвора клапана. Устройство для фиксации перекрывного органа клапана в крайних положениях содержит снабженные приводами основной и подпружиненный вспомогательный фиксаторы, имеющие общее гнездо в корпусе клапана. Шток перекрывного органа клапана кинематически связан с рычагом, имеющим дополнительный паз для основного фиксатора. Технический результат - сокращение усилий, необходимых для открытия ограниченного в габаритах клапана и обеспечение автоматического закрытия его при аварийных ситуациях. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, более узко к арматуре, устанавливаемой на различных магистралях, трубопроводах и других коммуникациях, в частности к клапанам, а более конкретно к устройствам для фиксации перекрывного органа клапана.

Известны устройства для фиксации перекрывного органа клапана (задвижки), содержащий установленные на штоке затвора маховик и упор, причем на маховике укреплена гильза с перемещаемой по ее внутренней поверхности гайкой, причем на конце штока выполнена резьба, противоположная по направлению резьбе на остальной части штока, но однонаправленная с резьбой по гайке (см. авторское свидетельство СССР N 439664, кл. F 16 K 35/00, 1972).

В данном устройстве технический результат, поставленный в изобретении не достигается, т. е. автоматическое закрытие клапана в этом устройстве не предусматривается.

Известны также и устройства для фиксации перекрывного органа клапана в виде фиксатора, управляемого маховиком со ступицей, который установлен между корпусом и ступицей маховика и выполнен в виде цилиндрической втулки со скосами (см. авторское свидетельство N 750206, кл. F 16 K 35/02, 1980).

В данном устройстве также не достигается технический результат, поставленный изобретением, по тем же причинам.

Задача, решаемая изобретением, - создание надежного, экономичного устройства для фиксации перекрывного органа клапана в двух крайних положениях.

Технический результат, достигаемый изобретением, - сокращение усилий, необходимых для открытия ограниченного в габаритах клапана и обеспечение автоматического закрытия его при аварийных ситуациях.

Данный технический результат достигается тем, что устройство для фиксации перекрывного органа в крайних положениях содержит снабженные приводами основной и подпружиненный фиксаторы, имеющие общее гнездо в корпусе клапана, при этом шток перекрывного органа кинематически связан с рычагом, имеющим дополнительный паз для основного фиксатора.

Еще большей степени технический результат достигается тем, что привод основного фиксатора выполнен электромагнитным; привод вспомогательного фиксатора выполнен пружинным; рычаг снабжен ручным приводом, клапан снабжен возвратной пружиной, установленной с возможностью поворота рычага, который выполнен в виде фасонного вала; оба фиксатора расположены на общей оси при нахождении вспомогательного фиксатора в общем гнезде.

На фиг. 1 схематически изображен запорный клапан с описываемым устройством для фиксации штока затвора.

На фиг. 2 - нижняя часть фиг. 1 в увеличенном масштабе в состоянии "закрыто".

На фиг. 3 - нижняя часть фиг. 1 в увеличенном масштабе в состоянии "открыто".

Клапан содержит корпус 1 с окнами 2 для поступления рабочей среды и патрубком 3 для отвода этой среды, перекрывной орган 4 с двумя рабочими поверхностями 5, 6, взаимодействующими соответственно с седлами 7, 8. Перекрывной орган 4 имеет шток 9. Шток 9 кинематически через шарнир 10 связан с рычагом 11, выполненным с виде фасонного вала с цилиндрической рабочей поверхностью.

Устройство для фиксации штока 9 в двух положениях содержит основной 12 и вспомогательный 13 фиксаторы, причем корпус 1 имеет общее гнездо 14 для обоих фиксаторов, а рычаг 11 - паз 15 для основного фиксатора. При этом оба фиксатора снабжены приводами: электромагнитным прямого действия 16 и возвратным пружинным 17 для основного фиксатора, пружинным 18 - для вспомогательного.

Рычаг 11 снабжен ручным приводом, а клапан имеет возвратную пружину 19, установленную с возможностью поворота рычага (фасонного вала) 11. Иначе говоря, возвратная пружина кроме своего прямого назначения (закрытия клапана) выполняет и функцию привода рычага.

Работает устройство следующим образом.

В исходном состоянии клапана "закрыто" перекрывной орган 4 взаимодействует с седлами 7, 8 корпуса клапана, в основной 12 и вспомогательный 13 фиксаторы находятся в общем гнезде 14. При этом вспомогательный фиксатор 13 блокирует поворот рычага 11 и, соответственно, открытые клапана (фиг. 2).

Для открытия клапана производится подача напряжения на электромагнитный привод 16, вследствие чего происходит перемещение основного фиксатора 12 в направлении к оси вращения рычага 11 и вывод вспомогательного фиксатора 13 из общего гнезда 14 заподлицо с цилиндрической рабочей поверхностью рычага 11. При этом пружины 17 и 18 сжимаются.

При вращении ручным приводом рычаг 11 против действия возвратной пружины 19 перекрывной орган 4 будет отходить от седел 7, 8 в направлении состояния "открыто" до тех пор, пока ось дополнительного паза 15 не совместится с осью основного фиксатора 12, после чего фиксатор 12 под действием электромагнита 16 заходит в паз 15 и фиксирует перекрывной орган 4 в положении "открыто" (фиг. 3).

Для возвращения клапана в исходное состояние с электромагнитного привода 16 снимается напряжение питания, вследствие чего возвратная пружина 17 выталкивает основной фиксатор 12 из паза 15, перекрывной орган 4 под действием возвратной пружины 19 опускается на седла 7, 8, вспомогательный фиксатор 13 устанавливается по оси фиксатора 12 и заходит в общее гнездо 14 определяя положение рычага 11, соответствующее состоянию клапана "закрыто".

Описанное выполнение рычага и фиксаторов позволяет надежно фиксировать положение запорного органа (и клапана в целом) в строго ограниченных габаритах клапан (в данном случае по ширине), что особенно важно в тех случаях, когда клапан выполняет функции данного клапана цистерн, например, топливной. Такое выполнение устройства обеспечит и автоматическое закрытие клапана в аварийных ситуациях, например: для предотвращения перелива топлива при заправке цистерны. Для этого может быть предусмотрен датчик (не показан), воздействующий на автоматику электромагнитного привода.

В настоящее время разработано описываемое устройство для донного клапана автомобильной цистерны.

Формула изобретения

1. Устройство для фиксации перекрывного органа клапана в крайних положениях, содержащее снабженные приводами основной и подпружинный вспомогательный фиксаторы, имеющие общее гнездо в корпусе клапана, при этом шток перекрывного органа кинематически связан с рычагом, имеющим дополнительный паз для основного фиксатора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод основного фиксатора выполнен электромагнитным.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод вспомогательного фиксатора выполнен пружинным.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рычаг снабжен ручным приводом.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что клапан снабжен возвратной пружиной, установленной с возможностью поворота рычага.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рычаг выполнен в виде фасонного вала.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оба фиксатора расположены на общей оси при нахождении вспомогательного фиксатора в общем гнезде.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3